p (Phys.org) - O ouro não é necessariamente precioso - pelo menos não como revestimento em sondas de microscópio de força atômica (AFM). p Os pesquisadores da JILA descobriram que a remoção do revestimento de ouro de uma sonda AFM - até agora considerada útil - melhorou muito as medições de força realizadas em um líquido, o meio preferido para estudos biofísicos, como o alongamento do DNA ou o desdobramento de proteínas. Conforme descrito em Nano Cartas, * retirando o ouro da sonda em forma de prancha de mergulho, ou cantilever, com um breve banho químico melhorou a precisão e estabilidade das medições de força em cerca de 10 vezes. Espera-se que o avanço beneficie de forma ampla e rápida os campos da biofísica e da nanociência.

p JILA é um instituto conjunto do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) e da Universidade de Colorado Boulder.

p "O que acho interessante sobre esse experimento é que ele é incrivelmente simples. Leva um minuto para retirar o ouro de um cantilever comercial e você obtém uma melhoria de 10 vezes na precisão da força, "diz o físico do NIST / JILA Thomas Perkins.

p Para medir forças em escala molecular, um cantilever de AFM se liga a uma molécula com sua extremidade pontiaguda e puxa; a deflexão resultante do cantilever é medida. As forças estão no reino dos piconewtons (pN), ou trilionésimos de newton. Uma unidade de força, um newton tem aproximadamente o peso de uma pequena maçã.

p Os cantiléveres são normalmente feitos de silício ou nitreto de silício e revestidos com ouro em ambos os lados para refletir a luz. Perkins descobriu que o revestimento de ouro era um problema enquanto seu grupo de pesquisa investigava o dobramento e o desdobramento de moléculas de proteína em períodos de segundos a minutos. O grupo melhorou anteriormente a estabilidade da posição AFM ** e detém uma patente relacionada, *** mas depois descobriu que a força estava se dissipando. "É contra-intuitivo, "diz Perkins." Todo mundo presumiu que você precisava de ouro para a refletividade aprimorada, quando na verdade, ouro é claramente a fonte dominante de deriva de força em escalas de tempo curtas e longas. "

p "O ouro exibe uma espécie de propriedade elástica complexa em medições de alta precisão, "Perkins explica." Quando você dobra ouro, isso se arrasta um pouco, como massa boba. Avançar, a tradição no campo é que o ouro pode quebrar, pode envelhecer, e as moléculas podem se ligar a ele - tudo isso pode alterar suas propriedades mecânicas. Este problema é ainda pior quando você faz experimentos biológicos em líquido. "

p As medições de força AFM em líquido normalmente têm precisão (faixa de erro) de mais ou menos 5 a 10 pN. Ao remover o ouro, os pesquisadores da JILA reduziram o erro em 10 vezes, a cerca de 0,5 pN para medições em escalas de tempo curtas e longas. Os pesquisadores agora podem medir com precisão processos rápidos, como proteínas dobrando e desdobrando 50 vezes por segundo, durante longos períodos de tempo de vários minutos. Significativamente, os resultados foram alcançados com microscópios e cantiléveres disponíveis comercialmente, portanto, os benefícios práticos podem ser aplicados rapidamente para quaisquer medições e imagens de força de AFM. AFM agora pode competir com armadilhas ópticas e pinças magnéticas em termos de sensibilidade.